摩托车整车冷却系统散热性能分析及优化

为评估某摩托车冷却系统散热性能,基于计算流体力学方法,采用GT-Suite软件中GT-COOL模块搭建摩托车整车冷却系统一维仿真分析模型,将零部件性能实验实测参数和整车三维流场计算获得的散热器表面风速作为一维分析输入参数,分析整车冷却系统在最大扭矩点、最大功率点、最高车速点3个工况下的发动机出水温度及发动机冷却液流量情况,并与整车热管理测试结果对比进行模型验证。结果表明:发动机出水温度、发动机冷却液流量的仿真值与整车实验测试值基本吻合,最大误差分别为3.25%、6.90%。为降低发动机出水温度,对散热器进行结构改进,散热器沿中心线向两边分别加宽10 mm和向上加高13 mm,发动机出水温度可以得到明显改善。经整车热管理验证测试,散热器改进后,3个工况点下的发动机出水温度都有降低,温度分别降低了5,8,5℃。研究结果可为冷却系统性能评估及散热器结构改进提供数据参考。

压水堆堆芯中子通量监测系统对比研究

压水堆堆芯中子通量监测系统主要用于实现对反应堆堆芯的中子通量密度、冷却剂温度及液位的实时在线监测,对核电站的安全稳定运行起着至关重要的作用。通过介绍目前国内压水堆核电站主要堆型中堆芯中子通量监测系统的应用情况,对比分析了该系统在结构组成、功能性能等方面的差异,为其优化设计提供借鉴。

废气再循环(EGR)冷却器的冷却液进水温度和流量对出气温度的影响

本文以商用车废气再循环(EGR)冷却器为研究对象,通过分析废气再循环冷却器的对流换热原理,结合其物性参数,建立冷却器的平壁导热模型,并用台架试验验证其出气温度的计算精度,以此探究冷却液进水温度和流量的变化对出气温度的影响。结果表明:废气再循环(EGR)冷却器的冷却液进水温度和出气温度具有相对稳定的关系,即冷却液进水温度每升高1℃,出气温度也升高约1℃;对于冷却液流量,当流量接近沸腾临界值时,冷却液流量对出气温度影响较大,冷却液流量每升高20L/min,出气温度降低约4~7℃,当流量大于临界值时,且随着流量的增加,对出气温度影响逐渐变小,冷却液流量每升高20L/min,出气温度仅降低0.4~0.9℃。

中国实验快堆堆芯出口区域温度监测点布置计算验证

借助通用计算流体力学软件STAR-CD,对中国实验快堆堆芯出口区域进行稳态热工数值模拟。利用模拟计算结果,对堆芯出口钠温监测点布置的合理性及对燃料组件内发生局部堵流监测的可行性进行了研究。结果表明:这些检测点的布置位置是合理的;应用这些监测点监测组件堵流是可行的。

PB-FHR堆芯活性区体积对冷却剂温度反应性系数影响的研究

氟盐冷却球床高温反应堆(Pebble Fluoride-Salt-Cooled High Temperature Reactors,PB-FHR)的冷却剂温度反应性系数与其堆芯活性区的几何尺寸有直接关系,研究选取7Li摩尔含量为99.995%的2Li F-Be F2做冷却剂,对冷却剂温度反应性系数与PB-FHR的堆芯活性区体积的关系进行定量分析。利用SCALE5.1软件对不同堆芯活性区体积的PB-FHR的冷却剂温度反应性系数进行了研究。分析结果表明:堆芯活性区体积越大的PB-FHR,冷却剂温度反应性系数越趋于正值,堆芯活性区体积越小的PB-FHR,冷却剂温度反应性系数越趋于负值。基于四因子公式的分析表明,逃脱共振俘获的概率、不泄漏概率和热中子利用系数在不同堆芯活性区体积的PB-FHR内的差异是影响冷却剂温度反应性系数差异的主要原因。

大亚湾核电厂堆芯出口温度测量系统报警定值修改的审评经验

针对大亚湾核电厂堆芯出口温度测量系统报警定值的修改,给出了修改的论证依据,阐述了审评者就此修改的技术观点。

基于多模型动态矩阵预测的冷却剂平均温度控制

由于核反应堆堆芯R棒棒位与冷却剂平均温度动态关系的非线特性,现有核电机组固定负荷控制系统的堆芯核功率难以快速跟踪机组负荷变化,对此,建立了表征R棒棒位与冷却剂平均温度动态特性关系的非参数模型组,基于动态矩阵预测控制算法设计了多模型控制器,并采用MATLAB/SIMULINK软件构建了冷却剂平均温度多模型动态矩阵预测控制系统,与核电站仿真模型连接构成仿真平台。利用该平台,在高功率运行状态下基于核电机组仿真模型数据,将多模型动态矩阵预测控制器与传统PI控制器进行了仿真对比。2 000s内冷却剂平均温度跟踪性能评价指标和仿真结果表明,在机组负荷升、降过程中多模型动态矩阵预测控制器作用下的冷却剂平均温度跟踪能力显著优于传统PI控制器。

严重事故专用卸压阀排放能力需求

二代加百万千万级核电站严重事故下卸压过程中高温流体流经卸压阀,可能造成流道变形,甚至造成阀杆下落使得排放流道封闭,造成卸压失败。对严重事故专用卸压阀在卸压过程中可能经历的高温流体状态进行谱分析,获得了不同卸压能力下阀门经受的高温流体状态。开展了高温可能引起的阀门流道变形对卸压效果的影响分析。第二类阀门虽然存在阀门流道变形的可能,但能够获得较长严重事故处置时间,从优化严重事故对策的角度,严重事故专用卸压阀推荐采用第二类阀门排放能力450~600 t/h范围。

基于微分方程组的液态熔盐堆堆芯出口温度控制

考虑到液态熔盐堆中熔盐燃料在主回路系统中流动,堆芯出口处燃料温度可有效表征堆芯运行状态。因此,为开展对液态熔盐堆堆芯出口温度控制的研究,直接采用堆芯微分方程组,设计一种基于堆芯出口温度控制的运行策略。基于堆芯微分方程模型,设计堆芯出口温度控制器,并基于Matlab/Simulink建立堆芯仿真系统。以MSBR堆芯为对象,开展堆芯反应性扰动、堆芯进口温度扰动、堆芯出口温度跟踪的仿真。分析表明,基于堆芯出口燃料温度控制策略设计的模糊PID控制器可以很好地实现堆芯稳定运行。

核供热堆堆芯冷却剂出口温度的软测量方法

该文阐述了一种用于200MW核供热堆(NHR 200)堆芯冷却剂出口温度的软测量方法。两支铠装热电偶被置于燃料元件盒支承格子板侧面的空间正交沟槽中,用这两支热电偶所测得的温度计算堆芯燃料元件盒冷却剂的出口温度。此测量方法已通过实验验证,并得到了用于计算堆芯冷却剂出口温度的经验公式。对于NHR 200,堆芯燃料元件盒冷却剂出口温度的最大测量误差为1 7℃。

冷却液温度对发动机性能和传热的影响研究

研究了发动机冷却液温度对发动机性能及发动机冷却液传热量的影响,为发动机冷却系统及发动机匹配的整机的冷却系统的优化提供技术支持。

快堆冷却剂出口温度的自抗扰控制

为提高快堆控制系统的瞬态响应速度,降低控制器的超调量及稳态误差,设计了快堆冷却剂出口温度的线性自抗扰控制器。基于快堆的中子动力学方程、反应性方程和堆芯热传输方程,推导出了用于线性自抗扰控制器设计的带总扰动项的二阶模型。利用所得二阶模型的参数,确定了带模型信息的线性扩展状态观测器的部分参数。最后,在MATLAB环境下对控制器模型进行了仿真并加入系统模型信息。仿真结果表明,所设计的控制器具有良好的性能。相比于以冷却剂流量变化量为控制量的控制器,以冷却剂流量作为控制量的控制器具有更快的响应速度、更小的超调量、更好的抗干扰能力。

心墙沥青混合料拌和质量实时监控研究

沥青混合料的拌和质量控制是保证沥青混凝土心墙施工质量的关键。根据沥青混凝土心墙坝料拌和质量控制的要求,提出了考虑坝区小气候环境的心墙沥青混合料拌和质量实时监测与控制方法,研制开发了相应系统,可实时监测沥青混合料在拌和过程中的配合比和出机口温度。当监测数据超出合格标准范围时,系统发送报警提示,提醒现场作业人员采取相关调整措施;此外,系统可对坝区的小气候进行实时监测,在低温、降雨或风速较大等不适宜沥青心墙施工的情况下,自动提示沥青心墙的停工建议;同时建立了考虑现场多变环境因素的沥青混合料出机口温度实时控制模型,可根据沥青混合料入仓温度的控制要求和实时采集的小气候信息,来动态调整沥青混合料的出机口温度,从而确保心墙沥青混合料拌和质量。

预测控制策略在核电站应用研究进展

核电站具有多个关键的典型非线性控制环节。在核电站“堆跟机”的背景下,反应堆的变功率跟踪成为核电站控制的新要求。作为典型追踪控制策略,预测控制在反应堆堆芯控制研究中得到了广泛关注。从堆芯模型出发,阐述了核电站的堆芯功率、冷却剂温度以及蒸汽发生器水位的预测控制策略,总结了预测控制在核电应用中的最新进展,分析了现有技术的不足,并就未来预测控制在核电站的应用发展方向提出了建议。

中国实验快堆堆芯出口温度脉动的数值分析

采用CFD软件Star CCM+对中国实验快堆(CEFR)堆芯出口区域的温度脉动现象进行了数值分析。计算中建立了1/4堆芯出口区域模型,采用额定工况下的堆芯出口温度、流量等边界条件,利用LES方法对该问题进行了计算,经分析得出:CEFR功率运行时堆芯出口区域下部的温度脉动主要集中在边缘组件(钢组件、调节棒组件)上方区,出口区域上部的温度脉动在各组件上方区均很显著。最大脉动振幅为19K,显著脉动频率在5Hz以下,属于典型的低频脉动。所得结论对下一步实验工作具有积极的指导意义。

新型扁盒肋片式太阳能集热器的数值模拟与实验研究

建立了扁盒肋片式集热器的CFD模型,对集热器内部流体的流动与换热进行了数值模拟。搭建了太阳能光伏光热实验系统,进行了冬季实验测试。模拟结果与实验结果较吻合,验证了模型的可靠性。结果显示:出口温度随入口流量的增大呈曲线形下降,每小时集热量呈线性增长,流速为0.5~0.6 m/s时,温度衰减率为10%左右,每小时集热量增加率为12%左右;出口温度和每小时集热量均随热源温度的升高呈线性升高和增大,整体增长33.33%左右;温度分布呈双曲线形,圆柱肋片处产生对称涡旋;冬季工况下,实测PV/T系统发电效率在10%以下,集热效率为12%左右,水箱温度为25℃左右。

汽车空调左右吹面出风口出风温度差异分析

某车型在夏季路试空调开启模式下,左右吹面出风口出风温度有差异。利用问题分析树等手段,通过分析蒸发器的冷媒流动路径以及温度分布试验发现了问题的原因。最终通过两组模拟试验证明了蒸发器为问题的主要原因,为后续工程开发积累了宝贵的经验。

核电厂堆芯出口温度测量表征性分析

堆芯出口温度测量对于掌握反应堆运行状态有着重要的意义,本文通过计算流体动力学(CFD)方法对堆芯出口温度测量的表征性进行分析。通过对燃料组件及仪表管结构进行模拟计算,获得了仪表管内冷却剂流场和温度分布;通过对9种典型功率分布下堆芯出口温度测量结果的定量分析,获得了堆芯出口温度表征性与燃料组件功率的关系。结果显示,测点平均温度与燃料棒功率基本呈线性关系,其测点温度随燃料棒功率的增加而增加,测温表征性随燃料棒功率的升高而变差。研究结果为堆芯出口温度测量的校正提供了一定的依据。